Oxidação quimiluminescente de bases de Schiff catalisada por peroxidase: aspectos mecanísticos e toxicológicos

• Ano de defesa: 1986
• Autor(a) principal: Medeiros, Marisa Helena Gennari de
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Biochemistry; Biofísica; Bioluminescence; Bioluminescência; Biophysics; Bioquímica; Fotobiologia; Peroxidase de raiz forte; Photobiology
• Link de acesso: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46131/tde-11112013-144048/

A enzima peroxidase (HRP) , agindo como uma oxigenase em substratos apropriados, promove a formação de espécies excitadas no estado triplete. Estes produtos excitados podem ser formados em sistemas bioquímicos e promover processos fotoquímicos no escuro. Nesta linha de estudos, investigamos a oxidação aeróbica, na presença de HRP, de substratos contendo ligações de Schiff. Esses compostos são de grande importância biológica, uma vez que participam como intermediários em diversas reações enzimáticas (transaminação, biossíntese de aminoácidos, biossíntese de profirinas), nas ligações cruzadas do colágeno e da elastina, na hemoglobina AlC, na rodopsina e bacterionodopsina e como produtos finais da lipoperoxidação. A oxidação aeróbica de quatro iminas alifáticas (BPA, i-BMA, sec-BMA e BVA) , catalisada por HRP, é quimiluminescente. A natureza triplete da espécie excitada foi sugerida pelo espectro de quimiluminescência, por meio de estudos de transferência de energia para DBAS e clorofila e pela supressão de quimiluminescência por oxigênio, sorbato, indol e p-benzoquinona. Com base nos altos valores de kETo encontrados, concluimos que a transferência de energia esteja ocorrendo provavelmente por um mecanismo a longa distância. A análise dos produtos da reação e os dados cinéticos indicam que a reação ocorre provavelmente segundo a via: (VER Esquema no arquivo) Ressalta-se que esta reação constitui um modelo mais adequado para sistemas bioluminescentes do que o proposto por McCapra e Burford (1976) com bases de Schiff aromáticas em t-butóxido e DMSO. Os sistemas aqui descritos também apresentam a possibilidade de desenvolvimento de método analítico, empregando quimiluminescência, para detectar formação de bases de Schiff em sistemas biológicos. Os estudos com base de Schiff alifáticos (sistemas modelo) foram estendidos para adutos contendo ligação de Schiff entre glicolaldeído e aminoácidos (Lys, Arg, His e Phe) ou proteínas (lisozima, BSA e protaminas). Todos os sistemas estudados são quimiluminescentes na presença de HRP; a fluorescência característica da formação do aduto decai concomitantemente com a emissão de luz; e, durante a reação, a peroxidase encontra-se principalmente na forma de composto II. Observa-se também transferência de energia dos sistemas glicolaldeído-lisozima/HRP/O2 e glicolaldeídoprotamina/HRP/O2 para clorofila. Estes estudos têm grande interesse do ponto de vista da toxicidade associada à ingestão de álcool etílico, a qual, segundo trabalhos recentes da literatura, é atribuída à formação de bases de Schiff entre proteínas de membranas e acetaldeído. E notável também, a formação de iminas durante o processo de lipoperoxidação e a quimiluminescência que o acompanha. Nossos dados levantam a possibilidade de que a toxicologia do álcool pode envolver espécies eletronicamente excitadas formadas na oxidação aeróbica dos adutos aldeído-proteínas.